摘要：利(li)津水(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)以黃河水(shui)(shui)(shui)(shui)為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)，原設(she)計(ji)規模為(wei)5萬m3/d，采用“脈沖澄清池(chi)+普(pu)通快濾池(chi)”工(gong)(gong)藝(yi)組合。近年來(lai)由于原水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質惡化、供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質標準提高，為(wei)了(le)使水(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)達標供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)，須對利(li)津水(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)常(chang)規處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)進行(xing)改(gai)造(zao)(zao)，也為(wei)將來(lai)深(shen)度(du)(du)處(chu)理(li)工(gong)(gong)程打(da)下基礎。本(ben)文從工(gong)(gong)程應用角度(du)(du)出(chu)發，詳細介紹了(le)目前(qian)水(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)存在的(de)(de)問題，以及改(gai)造(zao)(zao)后“高密(mi)度(du)(du)沉(chen)淀池(chi)+V型濾池(chi)”工(gong)(gong)藝(yi)組合的(de)(de)設(she)計(ji)特點。通過(guo)實際運(yun)行(xing)表明，改(gai)造(zao)(zao)后的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)處(chu)理(li)效果良好，濾后水(shui)(shui)(shui)(shui)濁度(du)(du)基本(ben)穩定在0.25NTU左右。

關鍵詞：黃河水,供水水質(zhi),高密度沉淀池(chi),V型濾池(chi)

一、工程背景

利津(jin)水(shui)廠(chang)地處(chu)東(dong)營市利津(jin)縣城以北約15km處(chu)，隸屬(shu)勝利石油管理(li)(li)局供水(shui)公司(si)管理(li)(li)。該水(shui)廠(chang)于1992年10月(yue)投產，設計規模 5萬m3/d，采用“脈沖澄(cheng)清池(chi)+普通(tong)快(kuai)濾池(chi)”的(de)常規處(chu)理(li)(li)工藝，以黃河水(shui)為水(shui)源。

二、改造前存在的問題

1、改造前的工藝狀況

 改造前，利津(jin)水廠采(cai)用(yong)“混(hun)凝(ning)—沉淀(dian)—過(guo)濾(lv)(lv)—消(xiao)毒”常(chang)規(gui)水處理工(gong)藝，混(hun)凝(ning)劑為聚合硫酸鐵；沉淀(dian)采(cai)用(yong)脈(mo)沖(chong)澄清池(chi)；過(guo)濾(lv)(lv)采(cai)用(yong)普通快濾(lv)(lv)池(chi)；消(xiao)毒劑為液氯。工(gong)藝流程圖(tu)如圖(tu)1所示。

脈(mo)沖澄(cheng)清池共設(she)2座(zuo)，混凝區上(shang)升流(liu)(liu)速為(wei)1.2mm/s，清水區上(shang)升流(liu)(liu)速為(wei)1mm/s，進、出水管均采用虹吸(xi)管，設(she)計(ji)濾速為(wei)8m/h。加(jia)(jia)藥(yao)系(xi)統(tong)采用重力(li)投加(jia)(jia)，未設(she)助濾劑投加(jia)(jia)設(she)施。加(jia)(jia)氯(lv)(lv)系(xi)統(tong)采用濾后加(jia)(jia)氯(lv)(lv)采用手動加(jia)(jia)氯(lv)(lv)機人工調節加(jia)(jia)氯(lv)(lv)量。圖2為(wei)脈(mo)沖澄(cheng)清池現(xian)場照片。

2、存在的問題

隨著新的(de)《生(sheng)活飲用(yong)水(shui)(shui)衛生(sheng)標準》（GB5749-2006）的(de)頒布實施，加強(qiang)了(le)對水(shui)(shui)質(zhi)消毒方面有機物、微生(sheng)物等水(shui)(shui)質(zhi)指(zhi)標的(de)要求。嚴格的(de)水(shui)(shui)質(zhi)控制標準進一步確保了(le)民眾的(de)飲水(shui)(shui)安全，也使常規(gui)飲用(yong)水(shui)(shui)處(chu)理工藝面臨嚴峻的(de)挑戰(zhan)。而利津水(shui)(shui)廠由于存在以下問題，很難(nan)按(an)照新標準達(da)標供水(shui)(shui)。

(1) 原處(chu)理工藝較落后，處(chu)理負(fu)荷大(da)，要欲提高(gao)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)只(zhi)能(neng)降低上產負(fu)荷。因此新標(biao)準實施后，供水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)提高(gao)，為提高(gao)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)，只(zhi)能(neng)降低負(fu)荷，水(shui)(shui)廠無法達到5萬m3/d的設計生產能(neng)力(li)。

(2) 勝利(li)油田地(di)處黃(huang)河最下游，近年來，其原水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質隨著黃(huang)河上(shang)游污染加劇越來越差(cha)，水(shui)(shui)(shui)庫(ku)原水(shui)(shui)(shui)TOC、COD等指標逐年升高(gao)。而利(li)津水(shui)(shui)(shui)廠供水(shui)(shui)(shui)量小、水(shui)(shui)(shui)庫(ku)庫(ku)容大、原水(shui)(shui)(shui)周轉周期(qi)長，水(shui)(shui)(shui)庫(ku)內富(fu)營養化嚴重，原水(shui)(shui)(shui)藻類個數更(geng)是由(you)投產初期(qi)的百萬級上(shang)升到(dao)億級。

(3) 利津(jin)水廠(chang)自投產以(yi)來未進行過大規模的(de)改造，設備老化嚴重，脈沖澄清池的(de)排泥與濾池的(de)反沖洗均為人工操作，自動化程度低，不能對生產過程進行連續監控，缺乏預防和保障措施，難以(yi)確(que)保高效優質穩定的(de)生產。

3、結論

為了使利(li)津(jin)水廠達(da)標穩定供水，并著眼于將來深度處理(li)工程的實(shi)施(shi)，必須對原常規處理(li)工藝(yi)進行改造。

三、水廠改造

據統計，2007年黃(huang)河流域污(wu)(wu)水排放量(liang)為(wei)(wei)42.86萬m3，主要污(wu)(wu)染物為(wei)(wei)氨(an)氮、化(hua)學需氧量(liang)和高錳(meng)酸鹽指數等。山東位于黃(huang)河的(de)(de)最(zui)下游，入(ru)境斷(duan)面(mian)水質達不到水環境功能區Ⅲ類(lei)標(biao)準要求(qiu)(qiu)。而(er)現有(you)的(de)(de)“脈(mo)沖澄清池+普通快(kuai)濾池” 工藝(yi)已無(wu)法滿足當前利(li)津水庫高藻、低濁原水的(de)(de)水處理要求(qiu)(qiu)，經比選論證，利(li)津水廠選用(yong)“高密度沉淀池+V型濾池”工藝(yi)作為(wei)(wei)常規處理改造的(de)(de)主工藝(yi)。改造后的(de)(de)工藝(yi)流程見圖3。

本次改(gai)造工(gong)程將廠區東側新建高(gao)密(mi)度沉(chen)淀池(chi)(chi)和V型濾池(chi)(chi)，原地上構(gou)筑物(wu)脈沖澄(cheng)清池(chi)(chi)、普通快濾池(chi)(chi)予以拆(chai)除。

1、高密度沉淀池

高(gao)密度(du)沉(chen)淀池是將混合(he)、絮凝(ning)、沉(chen)淀、污泥濃縮過程綜合(he)于一個構(gou)筑物(wu)中(zhong)的(de)(de)綜合(he)處(chu)理工(gong)藝，各部(bu)分相互(hu)牽制、相互(hu)影響。在混合(he)反應(ying)區(qu)內靠攪拌器的(de)(de)的(de)(de)提升(sheng)作(zuo)用完成泥渣、藥劑、原水(shui)的(de)(de)快速(su)凝(ning)聚(ju)反應(ying)，然后經(jing)葉輪提升(sheng)至推流(liu)反應(ying)區(qu)進行(xing)慢速(su)凝(ning)聚(ju)反應(ying)，以結成較大的(de)(de)絮凝(ning)體(ti)，再進入斜管沉(chen)淀區(qu)進行(xing)分離。澄(cheng)清水(shui)通過集水(shui)槽收集進入后續處(chu)理構(gou)筑物(wu)，沉(chen)淀物(wu)通過刮泥機刮到泥斗中(zhong)，經(jing)容積式(shi)循環泵(beng)提升(sheng)將部(bu)分污泥送(song)至反應(ying)池進水(shui)管，剩(sheng)余污泥排放。

高密度(du)(du)沉(chen)淀池(chi)主要設(she)計參數：設(she)計水(shui)(shui)(shui)量5萬m3/d，設(she)一(yi)座混合池(chi)和兩座絮(xu)凝(ning)池(chi)，混合時間為(wei)70s，絮(xu)凝(ning)時間6.5min。斜管(guan)采用無毒乙(yi)丙共聚塑料片熱壓(ya)六邊形蜂窩管(guan)，管(guan)壁(bi)厚(hou)為(wei)0.4mm，邊距為(wei)25mm，水(shui)(shui)(shui)平傾角60°，斜管(guan)傾斜高度(du)(du)為(wei)870mm。各區高度(du)(du)如(ru)下：超高為(wei)0.30m，清水(shui)(shui)(shui)區為(wei)1.25m，斜管(guan)區為(wei)0.87m，布水(shui)(shui)(shui)區為(wei)1.18m。絮(xu)凝(ning)反(fan)應池(chi)和沉(chen)淀池(chi)之間設(she)置過渡區，寬(kuan)度(du)(du)為(wei) 2.65m，沉(chen)淀池(chi)底(di)部設(she)置DN200 的(de)排泥管(guan)，集(ji)水(shui)(shui)(shui)槽采用不銹鋼集(ji)水(shui)(shui)(shui)槽。高密度(du)(du)沉(chen)淀池(chi)平面布置圖(tu)如(ru)圖(tu)4所示

2、V型濾池

V型濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)的特(te)點在于保(bao)證過(guo)濾(lv)(lv)(lv)過(guo)程是等水位恒(heng)速過(guo)濾(lv)(lv)(lv)。濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)的進水渠相互連通，出(chu)水閥隨水位變(bian)化不斷調節(jie)開啟度，使池(chi)(chi)內水位在整個過(guo)濾(lv)(lv)(lv)周(zhou)期(qi)內保(bao)持(chi)不變(bian)。恒(heng)速過(guo)濾(lv)(lv)(lv)情況下濾(lv)(lv)(lv)層截留雜質量(liang)與過(guo)濾(lv)(lv)(lv)時間存在線性關系(xi)，通過(guo)控制過(guo)濾(lv)(lv)(lv)周(zhou)期(qi)可以保(bao)證濾(lv)(lv)(lv)后水質。

V型(xing)濾(lv)(lv)池(chi)南北方(fang)(fang)向布(bu)置，平面(mian)(mian)尺寸為(wei)(wei)30.85m×25.9m。雙排布(bu)置，每格(ge)濾(lv)(lv)池(chi)的有效面(mian)(mian)積為(wei)(wei) 2×6.3×2.8=35.28m2。每格(ge)濾(lv)(lv)池(chi)安裝18塊933mm×1050mm標準(zhun)濾(lv)(lv)板(ban)。采(cai)用均(jun)質石英砂單層(ceng)濾(lv)(lv)料：有效粒(li)徑為(wei)(wei)0.9mm，不均(jun)勻系數K10=1.40（D80/D10），厚(hou)度為(wei)(wei)1200mm。承托層(ceng)采(cai)用粒(li)徑為(wei)(wei)2.0mm的石英砂，厚(hou)度為(wei)(wei) 100mm。進、排水(shui)閥采(cai)用氣動不銹(xiu)鋼方(fang)(fang)形閘門，并(bing)通過流量調(diao)節閥調(diao)整濾(lv)(lv)池(chi)的水(shui)位(wei)基(ji)本保持不變，避免(mian)濾(lv)(lv)層(ceng)出(chu)現(xian)負壓，并(bing)達(da)到恒水(shui)位(wei)過濾(lv)(lv)的目的。利(li)津水(shui)廠(chang)V 型(xing)濾(lv)(lv)池(chi)設計(ji)參數如(ru)表1所(suo)示(shi)，平面(mian)(mian)布(bu)置圖如(ru)圖5所(suo)示(shi)。

四、新老系統出水濁度的對比

利津水廠于2009年7月(yue)完成(cheng)常規處理工藝(yi)改造并投入運行，自(zi)運行以來出水水質(zhi)較原(yuan)老(lao)系統(tong)有顯著(zhu)改善(shan)，新老(lao)系統(tong)不同季(ji)節出水濁(zhuo)度對比結果見圖(tu)6。

從圖6可以看出，2009年7 月新系統(tong)運行(xing)后，經過2個月調試(shi)運行(xing)，濾后水濁(zhuo)度基(ji)本穩定在 0.25NTU左右，其出水濁(zhuo)度遠遠低于(yu)老系統(tong)。

五、結語

本次改造(zao)充(chong)分挖掘現有工(gong)藝的(de)潛力、選準改造(zao)的(de)重點(dian)難(nan)點(dian)、充(chong)分考(kao)慮用地等限制條件(jian)，經過(guo)(guo)比(bi)較分析(xi)確(que)定采用高密度(du)(du)沉淀(dian)池 +V型濾(lv)池組合工(gong)藝。通過(guo)(guo)對(dui)利津(jin)水(shui)廠新(xin)、老兩個系統運行(xing)數據的(de)對(dui)比(bi)可以(yi)看出，高密度(du)(du)沉淀(dian)池 +V型濾(lv)池工(gong)藝對(dui)藻類、有機物和(he)濁度(du)(du)的(de)去除(chu)能力明顯優(you)于水(shui)廠原有工(gong)藝。

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